Загрузочний пристрій шахтної печі та спосіб загрузки шахтної печі

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН 3(51) С 21 В 7/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ПАТЕНТУ (21) 2850144/22-02 (22) 07Д2.79. (31) 80,030 (32) 08.12.78 (33) Люксембург (46) 2 3 . 0 3 . 8 3 . Бюл. N 11 o ( 7 2 ) Рене Map, Пьер МэЙэ, Анри Раду и Эмиль Лонарци (Люксембург) (71) Поль Вюрт С А (Люксембург) (53) 6 6 9 , 1 6 2 . 2 1 5 ( 0 8 8 . 8 ) (56) 1. Эксплуатация доменных печей с бесконусным загрузочным устройством за рубежом. Обзорная информация института "Черметинформация", М,, 1978, сер. 4, вып. 2, с, 3-25. (54) ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ШАХТНОЙ ПЕЧИ И СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ШАХТНОЙ ПЕЧИ. ( 5 7 ) 1. Загрузочное устройство шахтной печи, смонтированное на ее куполе, содержащее приводной распределительный лоток и установленную над ним для загрузки бункера-накопителя систему задвижек для выравнивания давления между атмосферным давлением и давлением во внутреннем пространстве печи при контролируемом тензодатчиками прохождении загрузочных маюриалов через бункеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства при установке одного буккера-накопителя и скиповой подаче шихтовых материалов, оно снабжено установленным над бункером-накопителем промежуточным бункером, причем выходное отверстие этого бункера перекрыто задвижкой, динамически изолированным-»от других узлов устройства. 2, Устройство по п. 1, о 'і л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью выравнива-К ния давления в бункере-накопителе, промежуточный бутс ер смещен вбок относительно него. 3 , Устройство по п, 1 , о т л и ч а ю ш е е с я тем, что оно снабжено квадратной независимой башней, окружающей печь» 4, Устройство по гт. 1 и 3, о т л и ~ ч а ю щ е е с я тем, что оно установлено на f охлаждаемой платформе, 5, Способ оагруоки шахтной печи, о т л и ч а ю щ и й с я том, чте^ с целью повышения его производителе ііости при скиповой подаче шихтовых материалов іогюрожнеііие бутсора-ішкоїштоля и наполнение промежуточного бункера производят одновременно, при этом в процессе опорожнения промежуточного бункера в него высыпают дополнительный скип материалов. 1007558 Изобретение относится к установке для загрузочных шахтовых печей с вращающимся распределительным желобом и рас поло женным над ним устройством для подачи с системой задвижек для обес- 5 печения выравнивания давления между атмосферой и давлением, имеющим место внутри печи при загрузке загружаемого материала, а также к способу загрузки шахтной печи с помощью этой установки. JQ Известна установка для загрузки с вращающимся и регулируемым по величине угла распределительным желобом, час* то называемая также 'бесконусным к о лошником*. Успех этой си-„іемьі загруз- 1 5 ки основан на том, чт& результаты, достигнутые с обычными конусными загрузочными установками, были значительно превышены за счет того, что загрузка печи была существенно улучшена и в результате этого одновременно была улуч- 20 шена эксплуатация печи. равнивание давления в бункере-накопителе. Цель достигается тем, что в загрузочном устройстве шахтной печи, смонтированном на ее куполе и содержащем вращающийся распределительный лоток и установленную над ним для загрузки бункера-накопителя систему задвижек для выравнивания давления между атмосферным давлением и давлением во внутреннем пространстве печи при контролируемом по массе прохождении загружаемых материалов через бункер-накопитель, при установке одного такого бункера над ним устанавливается динамически изолированный от других узлов устройства, промежуточный бункер, причем его выходное отверстие перекрыто задвижкой. При этом промежуточный бункер смещен вбок относительно бункера-накопителя. Кроме того, устройство снабжено квадратной независимой башней, окружающей Наиболее близким к изобретению по печь, а загрузочное устройство установлен технической сущности и достигаемому рено на охлаждаемой платформе, зультату является загрузочное устройство шахтной лечи, смонтированное на ее куJlpn этом согласно способу загрузки поле и содержащее вращающийся распрешахтной печи, включающему опорожнение делительный лоток и установленная над бункера-накопителя, опорожнение его и ним для загрузки бункора-накопителя сиснаполнение промежуточного бункера произтема задвижек для выравнивания давлеводят одновременно, при этом в процесния между атмосфериьім давлением и дав- 30 се опорожнения промежуточного бункера, лением во внутреннем пространстве печи в него высыпают дополнительный скип при контролируемом по массе прохождематериалов. нии загружаемых материалов через бункер-накопитель [ 1 ] . Себестоимость устройства снижается Если преимущества этого загрузочно- 3 5 не только за счет отказа от второго з а г го устройства более, чем оправдывают рузочного бункера, но также за счет возустановку их на современных доменных можности отказа от изготовления всего печах большой производительности, то дополнительного оборудования, относящеих стоимость и: использованные для этой гося к загрузочному бункеру, например цели средства представляют известное *° задвижек для обеспечения перепада давпрепятствие при использовании его на доления ит.д За счет возможности отказа отменных печах средней и малой произвовторого загрузочного бункера снижается дительности. При исследовании экономипотребность в площади, в особенности по ческих аспектов установки подобного бесширине. За счет этого, в свою очередь, конусного загрузочного устройства еле- 45 представляется больше возможностей для дует проводить различие между новой установки загрузочного устройства, в осодоменной печью, которая, может быть, бенности выбора на месте наиболее придолжна быть оборудована подобной устаемлемой конструкции загрузочного бунновкой и, с другой стороны, старой докера, благодаря чему он может удачно менной печью, которая подвергается м о - 50 вписываться в имеющиеся узлы домен-^ дернизашш. Как в одном, так и в другом ной печи так, что не требуется проводить случае стоимость покупки или изготовледорогостоящие переделки с целью установния самой загрузочной установки играют ки загрузочного бункера с промежуточопределенную роль. ным загрузочным бункером над существу5 Ііель изобретения - повышение произво-* ющей печью, В частности, становится дительности устройства при установке одвозможным монтаж загрузочного бункера ного бункера-накопителя и скиповой помежду опорными колоннами конусной » даче шихтовых материалов, а также выбашни обычного загрузочного устройства. 1007558 Вследствие отказа от одного загрузочного бункера оказалось также необходимым разработать новый способ загрузки в качестве замены известному способу, при котором попеременно используются два 5 загрузочных бункера, с тем,чтобы при эксплуатации доменной печи не иметь простоев в работе загрузочного устройства. Этот способ допускает особенно удачное комбинирование с транспортирующим 10 устройством для загружаемого материала такого типа, при котором попеременно работают два загрузочных скипа. Согласно первому предложению за каждый загрузочный цикл подается полный 15 объем, соответствующий содержимому двух скипов, причем процессы загрузки в промежуточный загрузочный бункер соответствуют операциям разгрузки первого или второго скипов, тогда как разгружаемый, 20 из загрузочного бункера в операции объем соответствует содержимому двух скипов. Согласно второму предложению разгружаемый из загрузочного бункера во в р е м я ^ операции объем соответствует содержимому трех скипов, тогда как промежуточный з а г рузочный бункер получает только содержимое двух скипов. Различные операции последовательного ._ цикла загрузки осуществляются автоматически по данным показателя уровня загрузки, причем этот уровень загрузки получается посредством взвешивания. Для осуществления этого взвешивания загрузочный бункер крепится на трех датчиках для определения J5 массы, причем посредством компенсирующих соединений между загрузочным бункером и промежуточным бункером, с одной стороны, и вертикальным каналом для подачи, с другой стороны, обеспечивается воз-40 можность соединения между этими узлами без силового замыкания. На фиг. 1 схематически изображено исполнение загрузочной установки только 45 с одним загрузочным бункером (первый вариант), в разрезе; на фиг. 2-5 - схематическое изображение различных фаз цикла загрузки посредством транспортирующего устройства с двумя скипами; 50 на фиг. 6 - схематическое изображение конструкции загрузочной установки доменной печи европейского типа; на фиг. 7 - то же, для доменной печи амери-^ канского типа; па фиг. 8 - второй вариант исполнения загрузочной установ- 55 ки. На фиг. t видно верхнюю часть доменной печи I с установленным в ней распределительным желобом 2. Этот распределенный желоб 2 расположен под выходным отверстием вертикального питающего канала 3 , он приводится в движение посредством известного приводного м е ханизма 4, Подача загруженного материала производится через специальное приспособление для подачи, которое состоит из одного загрузочного бункера 5 . Этот загрузочный бункер 5 посредством промежуточной камеры 6 соединен с питаю—1 • щим каналом 3 , На выходе загрузочного бункера предусмотрен дозирующий орган 7 и уплотнительная задвижка 8 (подобные дозирующие органы и уплотнительные задвижки или крышки известны). Над загрузочным бункером 5 предус*** мотрен промежуточный загрузочный бункер 9. Подача из промежуточного загрузочного бункера 9 в загрузочный бункер 5 производится посредством задвижки 10 (фиг. 1 ) , которая по своей периферии имо> ет уплотнение, взаимодействующее с сед-*лом на выходном отверстии промежуточного загрузочного бункера 9 так, что з а г 'рузочный бункер 5 может быть герметично изолирован от атмосферы. Задвижка 10 крепится на поворачивающемся рычаге (не показан). Она может быть выполнена в виде гриба с целью равномерного распределения поступаюшего из промежуточного загрузочного бункера загружаемого материала. Ввиду отклонения задвижкой Ю поток загружаемого материала подается в загрузочный бункер кольцеобразным способом. Утим самым задвижка 10 выполняет три функции, а именно является уплотнением между загрузочным бункером 5 и промежуточным загрузочным бунке*ром 9, является регулятором подачи загружаемого материала Б загрузочный бункер 5 и распределителем загружаемого материала, который течет из промежуточного загрузочного бункера 9 в загрузочный бункер 5 . За счет многообразия выполняемых задвижкой функций достигается снижение высоты устройства, так как отпадает необходимость в установке двух, расположенных одна над другой задвижек, т. е. перекрывающей или закрывающей и уплотнительной задвижек. В устройствах известного типа с двумя загрузочными бункерами их верхние задвижки выполняли бы только одну функцию, а именно уплотнения загрузочного бункера от атмосферы Они не могли бы я в ляться перекрывающими или регулирующими загрузку задвижками, так как выше этих загрузочных бункеров не находятся 1007558 никакие промежуточные емкости для з а г сила, которая стремится уменьшить его ружаемого материала. вес. Эта возникающая за счет давления Подъем загружаемого материала на газов сила пропорциональна разнице площадей между сечением D компенсатора верх доменной печи производится посредством транспортирующего устройства с 5 13 и сечением d нижнего компенсатора 1 4 . Если бы плошади сечений обонаклонной рампой 1 1 , по которой попереих компенсаторов 13 и L4 были одинакоменно двигаются вверх и вниз два загрувы, они не оказывали бы искажающего зочных скипа 12, которые выполняют влияния на результаты измерения давления равномерное ритмичное движение, т. е. если один опускается вниз, другой под- № и всегда получался бы истинный вес. Ввиду того, что обычно диаметр компеннимается вверх. сатора 13 больше, чем диаметр компенКонтроль за мерой заполнения загрусатора 14, результаты взвешивания должжаемым материалом и рагрузкой его из ны подвергаться корректировке, которая загрузочного бункера 5 происходит поспроизводится в зависимости от поддержиредством взвешивания. Вес нетто нахо*5 ваемого давления и различия площадей D дяшогося в оагруоочттм бутсере 5 з а г и в , Ввиду того, что давление в доружаемого материала р.шен общему в е менной печи определяется постоянно, а су без веса тары, который состоит из веразшща площадей D u d , являющаяся ся конструкционных узлов или деталей постоянной величиной, также известна, (между компенсатором 1о, находящимся 20 корректировка результатов взвешивания пьсрху» и нижним, компенсатором 1 4 . Для производится постоянно автоматически. ілооможиоетїї определения веса загрузочПолный цикл загрузки соответствует ный бункер 5 должен бмть установлен на полной загрузке и разгрузке разгрузочдатчиках для определения веса и при этом ного бункера, включая управление различ тельностью загрузки его в нижнем пункбуЮСероМ 9 , ТАК КАК !К\ґ'І[^ДНїІЙ НЄ МОЖ^Т те и продолжительностью разгрузки в быть включен в вес тары, потому что верхнем пункте, если за каждый полный вес тары должен быгь постоянным, а вес цикл в доменную печь загружаются два промежуточного загрузочного бункера О скипа. При подобном полном цикле загпе является постоянным, а является функрузки обычно на поверхность колошцией заполнения. По этой причине предусника наносится полный равномерный мотрен верхний мягкий компенсатор 1 3 . слой загружаемого материала, т. е. Взвешивание производится посредством распределительный желоб 2 опицотчиков определения веса или массы, ,_ сывает полную спираль от самого удаленчисло которых мо'кп 1 быть равно тррм ного пункта до середины. Для обеспечеили четырем, И- спорых цва датчика С 1Ь ния этого поток загружаемого материала "' и 16) указаны не чертеже. из загрузочного бункера должен быгь таЭти датчики для определения веса ким образом согласован с рабочей скомогут быть рассчитаны на работу на ежа-ростью движения распределительного жетие или растяжение я определяют силу, лоба, что время разгрузки загрузочного обусловленную мпгсоЙ загрузочного бунбункера соответствует времени описывакера 5 и его содержимого. Они крепятся кия спирали распределительным желобом. на краю 17 несущей конструкции 1 8 , Это согласование или координация обеспекоторая воспринимает также нагрузку чивается посредством дозирующего органепосредственно от промежуточного з а г на 7 и автоматического управления им рузочного бункера 3 и может монтироэлектронно-вычислительной машиной в ваться непосредственно на верхней чассоответствии с результатами взвешивания ти доменной печи 1, содержимого загрузочного бункера. Для Ввиду поддерживаемого в доменной обеспечения оптимальной продолжительпечи 1, а также в загрузочном бункере ности загрузки время переключения раз5, когда последили соединяется с доменличных задвижек или время различных ной печью, повышенного давления на загпростоев должно составлять ио возмож.рузочный Суакер оказывает ^ действие 8 1007558 канал 3 и распределительный желоб 2 кости малую часть времени полного циквнутрь печи (фиг. 3 ) . Во время переклюла загрузки, определяемого движением чения различных задвижек tшиберов и клаодного скипа вверх и вниз. панов один скли опускается вниз по рамгПродолжи гельНость эффективной загрузпе 1 1 , а другой скип подается на верх ки, т. е. разгрузки загрузочного бункера^ $ и его содержимое разгружается в промеи распределения слоя загружаемого мажуточный бункер 9, нижнее разгрузочное териала посредством вращения распредеотверстие которого закрыто задвижкой лительного желоба, должна быть насколь10, Это происходит во время разгрузки ко возможно длительной с тем, чтобы 7 распределительный желоб 2 во время про-10 цесса загрузки совершил по меньшей мере несколько оборотов. Подобная загрузка становится тем более равномерной и точной, чем большее число оборотов совершит распределительный желоб. Подобное 15 условие легче осуществляются в установках с двумя загрузочными бункерами, потому что в них циклы загрузки перекрывают друг друга, так как когда один бункер загружается, второй разгружается. Если 20 же предусмотрен только один загрузочный бункер, это оказывается невозможным и загрузочный бункер должен з а гружаться таким образом,чтобы цикл з а г рузки не длился слишком долго, т. е. 25 чтобы данная установка не была тормозом или узким местом в работе обоих скипов и собственно процесс загрузки, т. е, подача загружаемого материала через установку, был сокращен во времени JQ до минимума. Это двойное условие выполняется вследствие того, что имеется промежуточный загрузочный бункер 9 и предусмотрен специальный способ загрузки (фиг. 2 - 5 ) , 35 На фиг. 2 нижние задвижки закрыты, а между промежуточным загрузочным бункером 9 и загрузочным бункером 5 обеспечено соединение за счет открывания задвижки 1 0 . Скип разгружается, содержимое,, его через промежуточный загрузочный бункер 9 подается непосредственно в з а г рузочный бункер 5 на поверхность находящегося там загружаемого материала, который был подан в него ранее из ски 45 па. Как только скип будьт разгружен задвиж ка 10 закрывается и внутреннее пространство загрузочного бункера оказывается под давлением, примерно равным давлению в доменной печи.Это выравнивание давления 50 между загрузочным бункером и доменной печью как и сброс давления до уровня,соот— ' ветствуюшего давлению атмосферы производится посредством нескольких задвижек(не показаны). Как только загрузочный бун55 кер 5 будет поставлен под давление, нижние задвижки открываются и может начинаться процесс загрузки, т. е. подача содержимого загрузочного бункера через загрузочного бункера. Как только загрузочный бункер 5 освободится, нижние задвижки закрываются и давление в загрузочном бункере 5 за счет соединения с атмосферой снижается. Во время работы с задвижками и шиберами скип разгружает свое содержимое в промежуточный загрузочный бункор н по рампе 1 L спускается вниз (фиг. 4 ) . Следующей операцией является открывание задвижки '10, содержимое промежуточного загрузочного бункера 9 подается в загрузочный бункер. За это время первый скип снова подается вверх н начинается операция, заключающаяся в разгрузке его содержимого в промежуточный загрузочный бункер 9 и через открытую задвижку 10 на загружаемый материал, поданный ранее из скипа в загрузочный бункер (фиг. 2 ) . Пород поступлением скипа к верхнему пункту рампы 11 необходимо проверить, открыта ли задвижка 10 и освобожден ли от своего содержимого промежуточный загрузочный бункер 9 (фиг, 5 ) . Этот контроль осуществляется автоматически. Таким образом, собственно процесс загрузки, т, е. освобождение загрузочного бункера 5, не прерывает поступление загружаемого материала с помощью скипов и даже не задерживает его разгрузку,а 'подача загружаемого маїериала скипами не прерывает собственно процесс загрузки (фиг. 3 ) . В случае полного цикла загрузки трех скипов объем загрузочного бункера О допжен соответствовать по меньшей мере объему трех скипов, тогда как объом промежуточного загрузочного бункера должен по меньшей мере соответствовать объему двух скипов. При подобном цикле загрузки с одновременным использованием трех скипов операция, соответствующая разгрузке загрузочного бункера в доменную печь, удлиняется так как разгружаемый объем' увеличивается. Предпочтительным в дачном случае является удлинение этой операции с тем, чтобы использовать это время для того , чтобы разгружать третий скип в промежуточный загрузочный бункер 9 9 1007558 10 Существенное различие между этими тиПромежуточный загрузочный бункер 9 пами печей (фиг. 6 и 7) заключается в в данном случае должен быть еще большим том, что печь выполняет функции держапо размерам. Однако, если не представлятеля загрузочной установки со всего доется возможности предусмотреть "установку увеличенного по объему промежуточ5 полнительного оборудования. По этой причине в верхней части не могут произвоного загрузочного бункера, оказывается диться какие-либо крупные работы по ее возможным разгружать третий скип во реконструкции. Искусство переоборудования1 время операции, показанной на фиг. 2 . с последующей установкой нового загруВ случае установки для загрузки описанного типа, можно делать так, что она 10 зочного устройства заключается в том, чтобы использовать оставшийся фланец 2.3 г будет монтироваться в виде целого являвшийся составной частью конусного блока, т. е. как единый узел на с у колошника, На этом фланце 2 3 монтируетществующей доменной печи любого типа. ся кольцеобразная платформа 24, на На фиг'. 6 показана устанежа подобного 15 которой крепятся приводной механизм устройства на доменных печах европейсраспределительного желоба 2, а также ккх -і irmn. Подобная доменная ш«іь 1 находит ся в с р е д к и е квадратной башня 19, которая каркас 2 0 загрузочной установки. Платформа 2 4 может охлаждаться посредством выполняет функцию несущей [ обструкции предусмотренного внутри нее охлаждающедля верхней части и загрузочной установг о ки. Сгіма печь не является в данном слуго контура во избежание перегрева и ЧИЄ постелем или опорой •нагрузочного повышения ее несущей способности, устройства и вспомогательных приспособВ обоих случаях (фиг. 6 и 7) необхолений, благодаря чему можно перхнюю димо перестроить конусную башню предычасть выполнить" в виде бег когі)иного ИЛИ дущего загрузочного устройства или даже бесколокольного колошшїка, і . є, умень- 25 удалить ее, как это необходимо с двумя „шигъ диаметр ого верхнего т г с р с т и я , расположенными друг возле друга загруесли предшествующая загрузок ^я установка зочными бункерами. была с конусом. Каркас 2 0 ъзочОсь промежуточного бункера по отноиыи бункер 5 , уменьшается потребность шению к оагрузочиому бункеру 5 можно в площади, особенно по ширине, благодаря сместить в бок. За счет этого еще более чему в надстройке не производится никаувеличиваются преимущества бокового сдвикая модернизация или перестройка. За га загрузочного бункера 5 по отношению счет того, что вертикальная ось оагру— к оси доменной печи. Промежуточный загзочного бункера 5 смешена к продольной рузочный бункер 9, загрузочный бункер оси доменной печи, можно на месте по5 и верхняя часть доменной печи 1 за добрать такую конструкцию загрузочного счет их сдвинутого расположения находятбункера 5 , что рампа будет заканчивать ся практически параллельно рампе 1 1 ся у промежуточного отгрузочного бунке(фиг, 8) тогда как при вертикальном расра 9 и не потребуется ее переоборудоваположении этих узлов друг нап другом ния, В случае, показанном на фиг. 6, необходимы преобразования по меньшей верхняя часть рампы 11 должна быть меве, верхней части рампы. переоборудована, если предусмотрена усРеализация изобретения обеспечивает тановка устройства с двумя загрузочными^ существенное снижение капитальных и бункерами. эксплуатационных издержек при замене загрузочных устройств малых шахтных На фиг, 7 показала модернизация ло— почеи" при одновременном существенном мецной печи американского типа, при к о улучшении техник о-экономических показаторой выполнена новая загрузочная устелей их последующей работы. тановка взамен конусного колошника 2 2 . Ю07558 16 /7 Фиъ.1 100755 8 \г Фиг. I \l ФигЗ Фиг 5 1007558 1007558 IZ Фиг.7 1007558 Фиг.8 ВНИИПИ Заказ 2161/78 Тираж 566 Подписное Филиал ППП 'Патент*, г, Ужгород, ул. Проектная, 4